SE419572B - SET TO EXHAUST GAS ADJUSTING TENDING TIMES APPLYING FOR THE SETTING OF THE SET - Google Patents

Description

,, .___.___..__,...._,___..._..__-í._,.. ,, .___.___..__, ...._, ___..._..__- í ._, ..

$Iß93 1.8- 4_ 2 enkel inverkan på bestämda komponenter eller urvalskopplingar ej enbart insprutningsmotorer utan även förgasarmotorer kan dri- vas reglerat medelst en elektronisk koppling utan att mera komplicerade åtgärder erfordras än som måste vidtagas för den under alla förhållanden önkvärda tändningsberämaren. Vidare är det fördelaktigt, att under inverkan av utsignalen från JL- sonden visserligen språngartad ändring av tändvinkeln är möjlig i och för uppnående av optimal avgassammansättning hos motorn, men att den verkliga tändvinkeländringen sker linjärt med från tärning till tändnlng i enbart stegvis varierande språng, tills en förutbestämd maximal tillsatständvinkel är uppnådd. Om ut- signalen från sonden växlar, varvid denna utsignal ständigt i föreliggeri binär form, inställes tillsatständvinkeln visserli- gen omedelbart språngartat till noll, men den verkliga ändringen av den aktuella tändvinkeln sker i sin tur linjärt från tändning till tändning i stegvisa språng, så att varje plötslig ändring i motorns drifttillstånd undvikas. Reaktionstiden för den beskriv- na regleringsanordningen är isynnerhet väsentligt kortare än vid kända insprutningsanläggningar med »reglering Uppfinningen beskrivas närmare nedan i exempelform med :Ledning av åtföljande ritning, där sig. 1 senematiekt viser block- schemat för en elektronisk tändningsberäknare, som tillföres ett antal yttre driftparametersignalerdoch vars utsignal fastlägger täimingstidpunkten för en förbränningsmotor, fig. 2a och 2b kur- vor över den verkligen erhållna vinkeländringen och utsignalen från en A-sond, som åstadkommer denna tändvinkeländring, fig. 5 ett blockschema för en möjlig utföringsform av en tändvinkelbe- räknare, som arbetar digitalt, fig. ll- ett diagram över förloppet för räknetillståndet hos en resultaträknare som funktion av tiden och fig. 5 en utföringsform av ettnmed tändningsberäknaren sam- ordnat begränsnzïngssteg.$ Iß93 1.8- 4_ 2 simple effect on certain components or selection couplings not only injection engines but also carburettor engines can be driven controlled by means of an electronic coupling without requiring more complicated measures than must be taken for the ignition sensor, which is in any case undesirable. Furthermore, it is advantageous that under the influence of the output signal from the JL probe it is true that abrupt change of ignition angle is possible in order to achieve optimal exhaust composition of the engine, but that the actual ignition angle change occurs linearly with dice to ignition in only stepwise varying jumps, until a predetermined maximum addition ignition angle is reached. If the output signal from the probe changes, this output signal constantly being in binary form, the additional ignition angle is admittedly immediately abruptly set to zero, but the actual change of the current ignition angle takes place linearly from ignition to ignition in stepwise leaps, so that any sudden change in the operating condition of the engine is avoided. The reaction time for the described control device is in particular considerably shorter than in known injection systems with control. The invention is described in more detail below in exemplary form with: Management of the accompanying drawing, where shown. Fig. 1 schematically shows the block diagram of an electronic ignition calculator which is supplied with a number of external operating parameter signals and whose output signal determines the timing of an internal combustion engine; Figs. Fig. 5 is a block diagram of a possible embodiment of an ignition angle calculator operating digitally; Fig. 11 is a diagram of the course of the counting state of a result counter as a function of time; and Fig. 5 is an embodiment of a limitation step coordinated with the ignition calculator. .

Uppfinningar. är 'baserad på upptäckten, att vid förbrän- ningsmotorer även tändtidpunkten inverkar på avgasernas samman- sättning, så att det med omvänd slutledning blir möjligt att på- verka denna avgassammansättning genom reglering av tändtidpunkten.Inventions. is based on the discovery that in internal combustion engines the ignition timing also affects the composition of the exhaust gases, so that with a reverse inference it becomes possible to influence this exhaust composition by regulating the ignition timing.

Såsom givare för att fastställa avgassammansättningen användes vid tillämpning av uppfinningen med fördel en syrgas- eller 1- sond 1, som är anordnad' företrädesvis inuti avgasröret 2 för en schematiskt visad förbränningsmotor 5 på sådant sätt, att avge-g, 7809318-4 serna samverkar med givaren vid drift av motorn. Sonden mäter syrgashalten i avgaserna och avger via en ledning 4 till en i stort med 5 'betecknad tändningsberäknare en signal för inverkan på tändtidpunkten. Tändningsberälcnaren eller styrenheten 5 övertar härvid grovförstyrning av tändtidpunkten eller tändvin- keln. Regleringen arbetar integralt på sådant sätt, att vid efter varandra följande tändningar en ändring av tändvinkeln az begränsas till önskade delvinkelsteg m. Den från den i av- gasröret 2 anordnade sonden 'I avgivna utsignalen är en omkopp- lingssignal. Den elektroniska styrenheten för beräkning av tänd- tidpunkten eller tändvinkeln med ledning av önskade driftdata och driftparametrar, till vilka hänsyn måste tagas i speciella fall, nämligen belastning, varvtal, temperatur, tryck och liknande, kan t.ex. vara dimensionerad på sådant sätt, att omkopplingssig- nalen från sonden åstadkommer, att den beräknade och av styran- heten föreskrivna tändvinkeln förskjutes ett bestämt vinkelvärde aE. Till följd av ovannämnda begränsningssteg för tändvinkel- ändringen följer då den verkliga tändvinkeln ej omedelbart den- samma i syfte att reglera förutbestämda tändvinkelsprångvärden aE utan enbart varje gång med Aas-språng från tändning till tänd- ning enligt den i rig. 2a visade kurvan, varvid fig. 2b visar omkopplingssignalen från sonden. 'Jšändvinkeln ökar därför lin- järt, tills den till följd av tändvinkelregleringen förutbestäm- da och med vinkeln aE ändrade tändvinlceln är uppnadd. Om sedan sondutspänningen U, åter vippar tillbaka, inf-ställas i tändninge- berälmaren denna tillsatständvinkel aE till noll och styr beräk- naren medelst sitt 'begränsningssteg den aktuella tändvinkeln åter linjärt i riktning mot det av styrningen ensam föreskrivna värdet.As a sensor for determining the exhaust gas composition, in the practice of the invention an oxygen or 1 probe 1 is advantageously used, which is arranged 'preferably inside the exhaust pipe 2 for a schematically shown internal combustion engine 5 in such a way that the exhaust gases cooperate with the sensor when operating the motor. The probe measures the oxygen content in the exhaust gases and emits via a line 4 to an ignition calculator, generally denoted by 5 ', a signal for the effect on the ignition time. The ignition calculator or control unit 5 then takes over rough control of the ignition time or ignition angle. The control works integrally in such a way that in the case of successive ignitions a change of the ignition angle az is limited to the desired partial angle steps m. The electronic control unit for calculating the ignition timing or ignition angle based on the desired operating data and operating parameters, which must be taken into account in special cases, namely load, speed, temperature, pressure and the like, can e.g. be dimensioned in such a way that the switching signal from the probe causes the calculated ignition angle to be calculated and prescribed by the control unit to be determined by a certain angular value aE. As a result of the above-mentioned limiting step for the ignition angle change, the actual ignition angle then does not immediately follow the same in order to regulate predetermined ignition angle jump values aE but only each time with Aas jump from ignition to ignition according to that in rig. 2a, with Fig. 2b showing the switching signal from the probe. The firing angle therefore increases linearly until, as a result of the firing angle control, the predetermined firing angle changed by the angle aE is reached. If then the probe output voltage U, tilts back again, this additional ignition angle aE is set to zero and the calculator controls the current ignition angle again linearly in the direction of the value prescribed by the control alone by means of its limiting step.

Som framgår av den i fig. 2a visade kurvan, kan i beroende av tändvinkelëndringens riktning även det aktuella tändvinkeldel- språnget A1 dimensioner-as olika. Nar sonden nästa gång reagerar, upprepas detta förlopp.As can be seen from the curve shown in Fig. 2a, depending on the direction of the firing angle change, the actual firing angle sub-jump A1 can also have different dimensions. The next time the probe reacts, this process is repeated.

Det med tändningsberälmaren samordnade begränsningssteget för det stegvisa tändvinkelsprånget Ad kan även programmeras osymmetriskt, så att olika värden av Am kan åstadkommas för upp- och nedreglering. På detta sätt uppnås olika branthet hos regle- ringskurvan och dessutom säkerställer programerbarheten av Aa- språnget, att integreringstidkonstanten kan ändras. Eftersom tändvinkeländringen med A1 genomföres vid varje tändning och 1 i -dlf i' l-l- därmed är varvtalsberoende, styres givetvis även integreringstid- konstanten automatiskt i beroende av varvtalet. I det följande 'beskrivas med ledning av fig. 3 en utföringsform av en elektronisk styrenhet för styrning av tändtidpunkten, dvs. en digital tänd- ningsberäknare. Gnmdprincipen för en dylik berälmare .ligger däri, att till en början markeringar på en t.ex. med motorns vev- axel förbunden skiva avkännes under en konstant tidperiod för att fastställa motorns varvtal och adderas t.ex. i en räknare, varvid vid uppnående av ett bestämt räknetillstànd en efterföljande eller sannna markeringsserie från och med en bestämd vinkel avkännes och de enskilda avkända pulserna adderas till det tidigare uppnådda räknetillståndet. Ett bestämt sluträkningstillstând ger sedan upphov till en utlösningssiaal och fastlägger tändtidpunkten.The limiting step coordinated with the ignition detector for the stepwise firing angle jump Ad can also be programmed asymmetrically, so that different values of Am can be obtained for up- and down-regulation. In this way, different steepness of the control curve is achieved and, in addition, the programmability of the Aa jump ensures that the integration time constant can be changed. Since the ignition angle change with A1 is carried out at each ignition and 1 i -dlf i 'l-l- is thus speed dependent, the integration time constant is of course also controlled automatically depending on the speed. In the following, with reference to Fig. 3, an embodiment of an electronic control unit for controlling the ignition time, i.e. a digital ignition calculator. The basic principle for such a narrator lies in the fact that at first markings on a e.g. a disc connected to the engine crankshaft is sensed for a constant period of time to determine the engine speed and is added e.g. in a counter, whereby when a certain counting state is reached, a subsequent or true selection series from a certain angle is sensed and the individual sensed pulses are added to the previously reached counting state. A specific final count condition then gives rise to a trigger sial and determines the ignition timing.

I-Ien i syfte att uppnå, att förskjutningskarakterietikor, t.ex. även med fallande kurvdelar, som kan påverkas universellt, kan åstadkomma, användes vid en digital tändningsbleräknare enligt uppfinningen ett minne 10 i vilket väldans. för en förskjutnings- kurva är lagrade. 'uärvid är även negativa värden och därmed negativ stigning hos kurvan möjlig. Därför kan kurvor med god- tyckligt förlopp alstras och kan där-med optimalt beräknade tänd- tidpunkter fastläggas i beroende av yttre 'driftparametrain De enskilda lagmde värdena avropas från minnet 10 lämpligen därige- nom, att före densamma minst en adressräknare 11 är inkopplad, som tillföras de driftparameterberoende signalerna. Härvid ifrå- gakommer främst varvtal och belastning, som utövar det största inflytandet på tändförskjutningen.I-Ien in order to achieve that displacement characteristics, e.g. even with falling curve parts, which can be universally affected, can be used, in a digital ignition counter according to the invention a memory 10 is used in which the power dance. for an offset curve are stored. In this case, negative values and thus a negative rise in the curve are also possible. Therefore, curves with arbitrary progress can be generated and thus optimally calculated ignition times can be determined depending on the external operating parameters. The individual values are retrieved from the memory 10 suitably by having at least one address counter 11 connected thereto, which are supplied with the operating parameter dependent signals. This mainly involves speed and load, which exert the greatest influence on the ignition displacement.

Fig. 3 visar två. givare för driftparametrar, nämligen en varvtalsgivare '12 och en belastningsgivare 15. Ytterligare en givare för drfiftparameter är betecknad med 14 och påverkar med sin utsignal via ett 'behandlingsblook 'Ma adressräknaren 11 via en samordnad ingång. Han kan antaga, att önskade funktionsvärden är direkt lagrade på lagringsställena i minnet 10, som t.ex. kan vara ett permanent minne. De efter de olika givarna 12, 15, 14 inkopplade behandlingsblocken 12a, 'Ba och 'lita är utformade på sådant sätt, att för varje räkneperiod mellan två tändpulser, dvs. för varje vevaxelvinkel om 180° vid en fyrcylindrig motor, ' adressràaren 'H från givarna ti llföres sådana signaler i för- arbetad form men. enligt en tidsmultiplexprincip, att räknaren 11 direkt kan påverka minnet '10 med en adress, som motsvarar de, 780.93~18~4 driftparametrar, som förekommer under den aktuella räkneperioden.Fig. 3 shows two. sensor for operating parameters, namely a speed sensor '12 and a load sensor 15. Another sensor for drfift parameters is denoted by 14 and influences with its output signal via a 'processing block' Ma the address counter 11 via a coordinated input. He can assume that the desired function values are stored directly at the storage locations in the memory 10, such as e.g. can be a permanent memory. The treatment blocks 12a, 'Ba and' lita connected to the different sensors 12, 15, 14 are designed in such a way that for each counting period between two ignition pulses, i.e. for each 180 ° crankshaft angle of a four-cylinder engine, the 'address tube' H from the sensors is supplied with such signals in processed form but. according to a time division multiplex principle, that the counter 11 can directly affect the memory '10 with an address which corresponds to the operating parameters which occur during the current counting period, 780.93 ~ 18 ~ 4.

Blocket 12a kan t.ex. omfatta en grind, som till rälcnaren 11 överför räknepulser från givaren 12 enbart under en förutbestämd tidsperiod, så att i denna ett mot motorns varvtal proportionellt rälmetillstånd uppkommer. Med detta räknetillstånd påverkas min- net 10 och avropas ett bestämt lagrat tal från minnet, vilket via en parallell-serieomvandlare 16 och en omkopplare 1? tillföres en resultaträknare 18. I rälmaren 18 serieadderas per räkneperiod lika många 'binära tal som antalet förekommande avropade driftpa- rametrar och i rälcnaren 18 uppkommer då ett av driftparametrar beroende räknetillstånd vid en bestämd tidpunkt, som måste ligga tillräckligt långt före den övre dödpunlcten för att uppnå, att hänsyn även kan tagas till den största tändvinkeln i riktning mot tidig tändning. Till följd av att minnet 10 lagrat stegavsnitt av karakteristikan och resultaträknaren àtervinner denna karak- teristika genom addition av avsnitten uppnås det i fig. ll- visade diagrammet, som anger räknetillståndet hos rälmaren 18 som funk- tion av tiden. Hedelst varje tändpuls återställes detta räkne- tillstånd till ett bestämt begynnelsevärde såsom noll och åter- ställes även adressrälniaren 11. Intill en förutbestämd tidpunkt 1- adderas i resultaträknaren de aktuella avropade, parameterbe- roande minnesinnehållen. Från och med ett referensmärke BM till- fogas genom addition rälcnepulser i en serie, vara frekvens är beroende av varvtalet. Om då räknetillståndet när ett slutvärde, som bestämmas av vissa drifttillstånd, utlöses tändsignalen och påbörjas förloppet på nytt. Efter tiden 1- är då den för tillfäl- let aktuella tändvirflzeln fullständigt beräknad på nytt, varvid referensmärket BM är fast samordnat med ett vevaxelläge och tjä- nar till att entydigt fastlägga den på. detta sätt räknade tänd- vinkeln i förhållande till den övre dödpunkten vid ifrågavarande cylinder. Till följd av den fasta vinkelsamordningen måste från och med referenspunkten IBM räkneförloppet ske med en frekvens, som i huvudsak är vevaxelvinkelsyrrkron.Block 12a can e.g. comprise a gate which transmits counting pulses to the rail 11 from the sensor 12 only for a predetermined period of time, so that in this a rail condition proportional to the engine speed arises. With this counting state, the memory 10 is affected and a certain stored number is retrieved from the memory, which via a parallel-serial converter 16 and a switch 1? a result counter 18 is supplied. In the counter 18, as many binary numbers are added in series per count period as the number of invoked operating parameters, and in the counter 18 a counting state dependent on operating parameters then arises at a certain time, which must be long enough before the upper dead center to achieve, that even the largest ignition angle in the direction of early ignition can be taken into account. As a result of the memory 10 storing step sections of the characteristic and the result counter regaining this characteristic by adding the sections, the diagram shown in Fig. 11 is obtained, which indicates the counting state of the rail 18 as a function of time. At the beginning of each ignition pulse, this counting state is reset to a certain initial value such as zero and the address counter 11 is also reset. Until a predetermined time 1, the current called-off, parameter-dependent memory contents are added to the result counter. Starting with a reference mark BM is added by addition rail pulses in a series, our frequency is dependent on the speed. If then the counting state reaches a final value, which is determined by certain operating states, the ignition signal is triggered and the process is started again. After time 1-, the current ignition för current is then completely recalculated, whereby the reference mark BM is fixedly coordinated with a crankshaft position and serves to unambiguously determine it. In this way, the ignition angle was calculated in relation to the upper dead center at the cylinder in question. As a result of the fixed angle coordination, from the IBM reference point the counting process must take place at a frequency which is essentially the crankshaft angle.

I och för ändring av tändtidpunkten föreligger då. t.ex. följande möjligheter, nämligen inverkan på resultaträlmarens be- gynnelsevärde, inverkan på innehållet i minnet t.ex. genom komplet- terande styming av adressräknaren och slutligen inverkar på ett väljbart slutvärde EW för resultaträknaren 18. Denna inverkan är möjlig därigenom, att efter räknaren 18 en slutvärde-förskjut- p, i,“”i“1裏fsv1ai: i i 6 níngsanordning 20 är inkopplad, som innehåller en jämförelsemat- ris och i' vilken ett bestämt slutvärde fastlägges i beroende av de olika nämnda driftparametrarna och eventuellt ytterligare driftparametrar, som tillföras anordningen 20 via dess ingångar 2'Ia, 2% och 21 o. Anordningen 20 är lämpligen utformad såsom matris i och för integrering, som innehålleregrindar/till ett efteråt inkopplat begränsningssteg 22 avger en tämirfingsutlösande puls, när resultaträknaren nått det av densamma förutbestämda slutvärdet.As for changing the ignition timing then exists. for example the following possibilities, namely the effect on the initial value of the performance sensor, the effect on the content of the memory e.g. by supplementary control of the address counter and finally affects a selectable final value EW for the result counter 18. This effect is possible in that after the counter 18 a final value shift p, i, “” i “1裏fsv1ai: ii 6 níngsanordning. 20 is connected, which contains a comparison matrix and in which a certain final value is determined in dependence on the various mentioned operating parameters and possibly additional operating parameters, which are supplied to the device 20 via its inputs 2'Ia, 2% and 21 o. The device 20 is suitably designed as an array for integration, which contains gates / to a subsequently connected limiting stage 22 emits a timing trigger pulse, when the result counter has reached the predetermined final value of the same.

För att i enliäiet med diagrammet i fig. l!- efter avrop och addition av de i minnet '10 lagrade funktionsvärdena kunna omkoppla till den vevaxelvinkelsynkrona räknepulsserien från t.ex. varvtalsgitaren '12 användes omkopplaren 17, som under styr- ning medelst givaren 25 för referensmärket BM förbinder ingången på rälznaren '18 med ledningen 26 och därmed med givarens 12 ut- pulsseriee Om före adressrälmaren 11 en medelst yttre, företrädesvis digitala driftparametrar styrbar matris är inkopplad, som möj- liggör-förinställning at' adressräknaren till bestämda värden, varvid karalcteristikan 'förskjutes medelst de håriga-nom erhållna minnesmehàllen, uppnås vid konstant elutvärde samma effekt som vid tröskelvärdeförskjutning medelst jämförelsematrisen.In order to be able, in accordance with the diagram in Fig. 1! - after calling and adding the function values stored in the memory '10, to be able to switch to the crankshaft angle synchronous counting pulse series from e.g. the speed guitar '12 uses the switch 17, which under control by means of the sensor 25 for the reference mark BM connects the input of the rail '18 to the line 26 and thus to the sensor 12's pulse series If before the address rail 11 a matrix controllable by external, preferably digital operating parameters is , which enables a presetting that the 'address counter' to certain values, whereby the characteristic 'is shifted by means of the memory contents obtained through it, the same effect is achieved at a constant electrical value as in the case of a threshold value shift by means of the comparison matrix.

Slutligen innehåller den digitala tändningsberäknaren en- ligt fig., 3 en s..k. varvtalsmatris 28, som med en utgång 28a är förbunden med anordningen 20 och från vilken ytterligare två ut- gângsledningar 28b ooh 28c leder till motsvarande ingångar 22a och 22b på begränsningssteget 22. Varvtalsmatrisen 28 är i prin- cip uppbçyggd på. samma sätt som förskfiutningsanozdningen 20 och kan i integrerat utförande omfatta transistorer. Hatrisen 28 är utformad på sådant sätt, att den med tidsavstånd tillför begräns- ningssteget 22 två. signaler, nämligen en första signal från ut- gången 281: till ingången 22a på steget 22, som mer. vid en anta- gen tändtidpunkt, motsvarande en vevaxalvinkel av 1800, ligger 178° efter den senaste tändningen, och en andra signal från ut- gången 28c till ingången, 28b, som motsvarar en tändvinkel av 1e2° i förhållande :in den Senaste tändningen. Begräneningeeee- get 22 mottager med andra ord från varvtalsmatrisen 28 varje gång styr-signaler, eom med ett fömtbeefiämt (maximalt) tänavin- kelsprång m, i föreliggande fall motsvarande Apa = 2°, ligger i 7809318-4 både i riktning tidig tändning och i riktning sen tändning, så att totalt ett bestruket eller tillåtet tändvinkelomràde av ï2° uppkommer efter den senaste tändningen.Finally, the digital ignition calculator according to Fig. 3 contains a so-called speed matrix 28, which with an output 28a is connected to the device 20 and from which two further output lines 28b and 28c lead to corresponding inputs 22a and 22b on the limiting step 22. The speed matrix 28 is in principle built on. in the same way as the pre-output device 20 and may in an integrated embodiment comprise transistors. The hatris 28 is designed in such a way that it adds two limiting steps 22 at intervals. signals, namely a first signal from the output 281: to the input 22a of the stage 22, as more. at an assumed ignition time, corresponding to a crankshaft angle of 1800, is 178 ° after the last ignition, and a second signal from the output 28c to the input, 28b, which corresponds to an ignition angle of 1e2 ° in relation to the last ignition. In other words, the limiting unit 22 receives control signals from the speed matrix 28 each time, eom with a foothold (maximum) firing angle jump m, in the present case corresponding to Apa = 2 °, lies in 7809318-4 both in the direction of early ignition and in direction after ignition, so that a total of a coated or permissible ignition angle range of ï2 ° arises after the last ignition.

Ingångarna 21a-210 på anordningen 20 möjliggör speciella åtgärder, som ändrar det av denna anordning bestämda slutvärdet, som skall jämföras med räknarens 18 räknetillstånd, i beroende av olika tillstånd hos motorn, dvs. det gäller i detta fall möj- ligheten att valfritt påverka slutvärdet för bestämning av tänd- tidpunkt. Dessa speciella åtgärder vid ingångarna 21a-21c kan tillämpas för temperaturberoende, för tomgång, för startförlop- pet och givetvis för slutvärdepåverkan med ledning av utsignalen U, från 1-sonden. Förskjutningsanordningen 20, som på förhand är programmerad till ett bestämt slutvärde, avger då i beroende av nämnda åtgärder en signal till begränsningssteget 22, när räknetillståndet i räknaren 18 nått anordningens 20 inställda slutvärde. För denna signal gäller förutsättningen, att den ligger inom den tillåtna bredden av ina för tändvinkelvariatio- ner, och utlöser direkt tändningen.The inputs 21a-210 of the device 20 enable special measures which change the final value determined by this device, which is to be compared with the counting state of the counter 18, depending on different states of the motor, i.e. in this case, it is possible to optionally influence the final value for determining the ignition timing. These special measures at the inputs 21a-21c can be applied for temperature dependence, for idling, for the start process and of course for the final value influence with the output of the output signal U, from the 1-probe. The displacement device 20, which is pre-programmed to a certain final value, then emits a signal to the limiting step 22 in dependence on said measures, when the counting state in the counter 18 has reached the set final value of the device 20. For this signal, the condition applies that it is within the permissible width of ina for ignition angle variations, and immediately triggers the ignition.

Innan sambanden mellan varvtalsmatrisen 28 och begräns- ningssteget 22 förklaras närmare, beskrives i korthet de kända åtgärder, som slutligen leder till bildande avïöpplingssignalen UA. Det är känt, att utsignalen från sonden 50 i fig. 3 kan an- ses motsvara ärvärdet för avgassammansättningen hos motorn och lämnar anvisning om lufttalet Ä för den till motorn tillförda bränsle-luftblandningen. Genom att använda sonden 30 är det därför möjligt att driva en förbränningsmotor under fullgod reg- lering, varvid motorn i föreliggande fall bildar reglerings- eträekan och tändningsberäknaren bildar regulator. Utsigzzalen från sonden 50 ändras eprångartat och beroende av om motorn till- föres en inom ett litet område varierande fet eller mager bland- ning. I och för utvärdering av sondens utsignal motkopplas denna en tröskelvärdesignal med ett bestämt spänningsvärde, varvid en komparator 31 vanligen användes, vars ena ingång 32a tillföres referenssignalen och vars andra ingång 32b tillföres utsignalen från sonden. Vid utgången på komparatorn 31 uppträder då om- kopplingsspänningen Uk i beroende av om den från sonden avgivna signalen ligger ovanför eller nedanför tröskelvärdespänningen.Before explaining in more detail the relationships between the speed matrix 28 and the limiting step 22, the known measures which ultimately lead to the formation of the decoupling signal UA are briefly described. It is known that the output signal from the probe 50 in Fig. 3 can be considered to correspond to the actual value of the exhaust gas composition of the engine and gives instructions on the air number Ä for the fuel-air mixture supplied to the engine. By using the probe 30, it is therefore possible to drive an internal combustion engine under adequate control, whereby the engine in the present case forms the control wood edge and the ignition calculator forms a regulator. The view hall from the probe 50 changes abruptly and depending on whether the engine is supplied with a fat or lean mixture that varies within a small area. In order to evaluate the output signal of the probe, it is coupled to a threshold signal with a certain voltage value, a comparator 31 usually being used, one input 32a of which is supplied with the reference signal and the other input 32b of which is supplied with the output signal from the probe. At the output of the comparator 31, the switching voltage Uk then appears depending on whether the signal emitted from the probe is above or below the threshold voltage.

Det gäller därför en binär omkopplingssignal i form av en rektan- gelspänníng, som för att bestämma eller simulera den av tänd- J 7ee9a1s-4 8 ningsregleringen maximalt tillåtna totala tändvinkeländringen aE tillföres förskjutningsanordningen 20. Om sondutspänningen UA därför har det logiska tillståndet 1, kan då den av tänd- ningsberälrnaren i form av styrning föreskrivna tändvinkeln för- skjutas med vinkeln dE genom inverkan på någon av ingångar-na 21a- 21c.It therefore applies to a binary switching signal in the form of a rectangular voltage, which in order to determine or simulate the maximum total ignition angle change aE permitted by the ignition control is applied to the displacement device 20. If the probe output UA can therefore have the logic state 1, when the ignition angle prescribed by the ignition transmitter in the form of control is displaced by the angle dE by acting on one of the inputs 21a-21c.

För att uppnå, att denna totala vinkeläudring aE ej ome- delbart pàverkar den för tillfället aktuella. tändningen, ingår begränsningssteget 22, varav en utföringsform visas i fig. 5.In order to achieve that this total angular change aE does not immediately affect the current one. ignition, the limiting step 22 is included, an embodiment of which is shown in Fig. 5.

Steget 22 består i huvudsak av tvâ grindar, nämligen en OCH-grind och en EIIm-grind 36, jämte två minnen i form av sbistabila vippsteg 3? och 38, som är av s.k. ILS-typ. Den ena ingången 222. på steget 22 är förbunden med inställningsingângen på vippsteget 38, medan den andra ingången 22b är direkt förbunden med grinden 36. Medan utgångarna på vippstegen 37 och 38 är förbundna med de båda ingångarna på grinden 559 'år utgången på denna grind 35 förbunden med den andra ingången på grinden 36. Inställninge- ingången på vippsteget 37 är förbunden med utgången på förskjut- ningsanordningen 20.Step 22 consists essentially of two gates, namely an AND gate and an EIIm gate 36, together with two memories in the form of sbistable rocker steps 3? and 38, which are of so-called ILS type. One input 222. of stage 22 is connected to the setting input of rocker stage 38, while the other input 22b is directly connected to gate 36. While the outputs of rocker stages 37 and 38 are connected to the two inputs of gate 559 ', the output of this gate is 35 is connected to the second input of the gate 36. The setting input of the rocker stage 37 is connected to the output of the displacement device 20.

Såsom redan framhållits, är varvtalsmatrisen 28, vars ut- signaler tillföres ingångarna 22a och 22b, utformad på sådant sätt, att den varje gång avger styrpulser, som med hänsyn till den senaste tändningen motsvarar en vinkel av -"-'2°. För ändamålet utvämerar varvtalsmatrisen det för tillfället aktuella räkne- tillståndet nos adressräknaren 11 men kräver under alla förhål- landen en lämplig varvtalssigial, som även utvinnes direkt från varvtalsgivaren '12 och kan behandlas på motsvarande sätt. Varv- talsmatrisen arbetar i princip såsom vinkelavkodare. Begräns- ningssteget 22 arbetar då på sådant sätt, att det inom det i och för sig ej med nödvändighet symmetriska vinkelomrädet av im efter föregående tändning avger en signal, som direkt leder till tändning. Om tex.. pulsen från förskjutningsanordningen 20 upp- träder före en antagen tändvinkel av minst 178°, inställes me- delst denna puls visserligen vippsteget 57, men den från utgången på detta vippstegs styrda grinden 35 kan ej öppna, eftersom sig- nalen logisk O fortfarande uppträder vid den med grinden 35 för- bundna utgången på det andra vippsteget 38. Så snart 178°-pulsen från varv-talsmatrisen även uppträder vid ingången 22a, kan grin- den 35 öppna ooh uppträder tändpulsen via grinden 36. När pulsJen 7809318' 4 9 från förekjutningsanordningen 22 ligger inom området av m, kan å andra sidan den tidiga 178°-pu1sen vid ingången 22a ensam ej åstadkomma alstring av tändpulsen, varvid grinden 55 spärras, så att tändpulsen överföras först när denna alstras vid utgången på förskjutningsanordningen. Om förskjutningsanordningen 20 emeller- tid fördröjer sin utpuls så mycket, att den ej uppträder före '182° vevaxelvinkel, överföres motsvarande, av matrisen 28 vid 182° alstrade vinkelpulsen omedelbart via grinden 56. I beroen- de av veldgränsvinkel till följd av motsvarande programmering av varvtalsmatrisen 28 kan därför ett maximalt och minimalt, even- tuellt även osymmetriskt avstånd inställas till föregående tänd- ning. av ovanstående framgår att sondspännin-ïarm UA inverkan på de olika områdena är möjlig och kan användas för förskjutning av tändtidpunkten i och för extra reglering. Förutom programmering- en av nnt-risem 28 föreligger även möjlighet till belastningsberoende tä ndningsreglering, om nämligen vinkeln uE dessutom göres belast- ningsberoende. Detta kan ske därigenom, att man använder omkopp- ling mellan två, ursprungligen för varm och kall drift av motorn avsedda belastningskurvor i beroende av sondens utsignal, så att man låter regleringen endast ske vid bestämda 'belastningstill- stånd eller företaga viktning med hänsyn till belastningen, efter- som de önskade belastningskurvorna kan programmeras godtyckligt.As already pointed out, the speed matrix 28, the output signals of which are applied to the inputs 22a and 22b, is designed in such a way that it emits control pulses each time, which, in view of the most recent ignition, corresponds to an angle of - "- '2 °. the speed matrix evaluates the currently current counting state nos the address counter 11 but in any case requires a suitable speed signal, which is also extracted directly from the speed sensor '12 and can be processed in a similar way. The speed matrix works in principle as an angle decoder. 22 then operates in such a way that within the per se not necessarily symmetrical angular range of im after the previous ignition emits a signal which leads directly to ignition. If, for example, the pulse from the displacement device 20 occurs before an assumed ignition angle of at least 178 °, by means of this pulse the rocker stage 57 is admittedly set, but the gate 35 controlled from the output of this rocker stage cannot open , since the signal logic 0 still occurs at the output connected to gate 35 on the second rocker stage 38. As soon as the 178 ° pulse from the speed matrix also appears at input 22a, gate 35 may open and the ignition pulse appears via gate 36. On the other hand, when the pulse 7809318 '49 from the advancing device 22 is in the range of m, the early 178 ° pulse at the input 22a alone cannot produce the ignition pulse, the gate 55 being blocked so that the ignition pulse is transmitted only when it generated at the output of the displacement device. However, if the displacement device 20 delays its pulse so much that it does not occur before the 182 ° crankshaft angle, the corresponding angular pulse generated by the matrix 28 at 182 ° is transmitted immediately via the gate 56. Depending on the field boundary angle due to the corresponding programming of the speed matrix 28 can therefore be set to a maximum and minimum, possibly also asymmetrical distance to the previous ignition. from the above it appears that the influence of the probe clamping UA on the different areas is possible and can be used for displacement of the ignition time and for extra regulation. In addition to the programming of the nnt-risem 28, there is also the possibility of load-dependent ignition control, if namely the angle uE is also made load-dependent. This can be done by switching between two load curves, originally intended for hot and cold operation of the motor, depending on the output signal of the probe, so that the regulation is only allowed at certain load conditions or weighing with regard to the load , as the desired load curves can be programmed arbitrarily.

Om reglering därför sker med en tillsatständvinkel aE, erfordras ytterligare en ingång på förskjutningsanordningen 20 eller använ- des en av ingàngarna 21a-21 c. Om tändvinkelförskjutningen utfö- res medelst belastningsberoende reglering, omkopplas förprogram- merade belastningskarakteristikor i beroende av sondsignalen.Therefore, if control is performed with an additional ignition angle aE, an additional input on the displacement device 20 is required or one of the inputs 21a-21c is used. If the ignition angle displacement is performed by load-dependent control, pre-programmed load characteristics are switched depending on the probe signal.

Begränsningssteget arbetar emellertid fortfarande och säkerstäl- ler, att tändvinkeländringen sker stegvis och ej eprångartat i beroende av utsignalen från sonden.However, the limiting step still works and ensures that the firing angle change takes place stepwise and not uniformly depending on the output signal from the probe.

Claims (9)

frseflsms-:x lo Patentkravfrse fl sms-: x lo Patentkrav 1. Sätt att avgasberoende reglera tändtidpunkter, enligt vilket tändtidpunkterna förskjutes med ledning av utsignalen från en i en förbränningsmotors avgaskanal anordnad syrgassond eller A-sond, k ä n n e t e c k n a t av att till sin storlek medelst en begräns- ningskoppling förutbestämda, stegvisa delvinklar (Au), som till sin riktning bestämmes av utsignalen (UA) från sonden, vid varje tändning överlagras en grovförstyrning, som härrör från beräkning av tändvin- kel medelst en tändtidpunktsberäknare, tills en maximal tillsatständ- förskjutningsvinkel (aE) eller ett genom omkoppling förutbestämt och av karakteristikor, som är beroende av yttre driftparametrar, bestämt maximalt tändvinkeländringsområde uppnås.A method of regulating ignition times depending on the exhaust gas, according to which the ignition times are shifted on the basis of the output signal from an oxygen probe or A-probe arranged in the exhaust duct of an internal combustion engine, characterized in that its size is determined by means of a limiting clutch, stepwise partial angles. which is determined in its direction by the output signal (UA) from the probe, at each ignition a coarse disturbance is superimposed, which results from the calculation of the ignition angle by means of an ignition timing calculator, to a maximum additional ignition displacement angle (aE) or a switch predetermined by characteristics, which depends on external operating parameters, determined maximum ignition angle change range is reached. 2. Anordning för avgasberoende tändtidpunktreglering med en i en förbränningsmotors avgaskanal anordnad och för bestämning av avga- sernas sammansättning avsedd syrgassond eller A-sond, vars utsignal är användbar för förskjutning av tändtidpunkter, för genomförande av förfaringssättet enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av en elekt- ronisk, företrädesvis digital tändtidpunktsberäknare (10-13, 18, 20), som förutom signaler, som är utmärkande för andra driftparametrar för inställning av tändtidpunkterna kompletterande är tillförbar utsigna- len från sonden på sådant sätt, att i och för tändtidpunktsändring tändförskjutningsvinkeln (QE) är fritt omställbar, varvid med beräk- naren ett begränsningssteg (22) är samordnat, som enbart inom en för- utbestämd vinkelbredd (ißa) möjliggör ändring av den aktuella tändtid- punkten i förhållande till den senaste tändningen.Device for exhaust-dependent ignition timing control with an oxygen probe or A-probe arranged in the combustion engine of an internal combustion engine and intended for determining the composition of the exhaust gases, the output signal of which is useful for displacing ignition timing, for carrying out the procedure according to claim 1. electronic, preferably digital ignition timing calculator (10-13, 18, 20) which, in addition to signals which are characteristic of other operating parameters for setting the ignition timing, is complementary to the output signal from the probe in such a way that due to ignition timing change the ignition displacement angle ( QE) is freely adjustable, whereby a limitation step (22) is coordinated with the calculator, which only allows a change of the current ignition time in relation to the last ignition within a predetermined angular width (ißa). 3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att tänd- ningsberäknaren omfattar ett minne (10), som är inrättat att lagra mot de yttre driftparametersignalerna direkt svarande funktionsvärden och före vilket en av yttre givare (12-14) styrd adressräknare (11) är inkopplad, och att en resultaträknare (18) är tillförbar både det för tillfället avropade innehållet i minnet och från och med en för- utbestämd referensmärketidpunkt (BM) en vevaxelvinkelsynkron räkne- pulsserie på sådant sätt, att en tändpuls är utlösbar vid uppnâende av ett förutbestämt räknetillstånd. n neszns-»sDevice according to claim 2, characterized in that the ignition calculator comprises a memory (10), which is arranged to store function values corresponding directly to the external operating parameter signals and before which an address counter (11-14) controlled by external sensors (12-14) ) is switched on, and that a result counter (18) can be supplied with both the currently retrieved contents of the memory and, from a predetermined reference mark time (BM), a crankshaft angle synchronous counting pulse series in such a way that an ignition pulse is triggerable upon attainment of a predetermined counting state. n neszns- »s 4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att för att jämföra resultaträknarens innehåll med ett förutbestämt sluträknetill- stånd en jämförelsematris, som är styrbar medelst extra yttre, före- trädesvis i form av binära signaler fastställda driftparametrar, in- går i en slutvärde-förskjutningsanordning (20) och som är styrbar me- delst den med ett tröskelvärde jämförda utsignalen från sonden (30) på sådant sätt, att tändförskjutningsvinkeln (aE) är adderbar till den på förhand beräknade tändvinkeln.Device according to claim 3, characterized in that in order to compare the content of the result counter with a predetermined final count state, a comparison matrix, which is controllable by means of additional external operating parameters, preferably determined in the form of binary signals, is included in a final value. displacement device (20) and which is controllable by means of the output signal from the probe (30) compared with a threshold value in such a way that the ignition displacement angle (aE) is addable to the pre-calculated ignition angle. 5. Anordning enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a d av att begränsningssteget (22) är styrbart från en varvtalsmatris (28) medelst pulssignaler, som vid ett bestämt räknetillstând hos adress- räknaren (11) med önskat stegvisa tändvinkelsprång (Au) ligger före eller efter den senaste tändningen.Device according to Claim 3 or 4, characterized in that the limiting step (22) is controllable from a speed matrix (28) by means of pulse signals which, at a certain counting state of the address counter (11) with a desired stepwise firing angle jump (Au), precede or after the last ignition. 6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att varv- talsmatrisen (28) är en vinkelavkodare och att begränsningssteget (22) omfattar grindar (35, 36) och minnen (37, 38) på sådant sätt, att sig- naler enbart inom en bestämd vinkelvariationsbredd (:Aa) är tillför- bara utgången.Device according to claim 5, characterized in that the speed matrix (28) is an angle decoder and that the limiting step (22) comprises gates (35, 36) and memories (37, 38) in such a way that signals only within a certain angular variation width (: Aa) the output is reliable. 7. Anordning enligt ett eller flera av krav 2-6, k ä n n e t e c k - n a d av att omkoppling mellan belastningskarakteristikor, som är förutbestämda för varm och kall motordrift, sker i och för belast- ningsberoende reglering i beroende av utsignalen (UÄ) från sonden (30).Device according to one or more of Claims 2 to 6, characterized in that switching between load characteristics, which are predetermined for hot and cold motor operation, takes place in the case of load-dependent regulation depending on the output signal (UÄ) from the probe. (30). 8. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att för för- inställning av adressräknaren (11) till bestämda värden en medelst yttre, företrädesvis digitala driftparametrar styrbar matris är in- kopplad före danm.räknare på sådant sätt, att karakteristikan är för- skjutbar medelst de härigenom erhållna minnesinnehållen och att vid konstant slutvärde samma verkan uppstår som vid en tröskelförskjut- ning medelst jämförelsematrisen.Device according to Claim 4, characterized in that, in order to preset the address counter (11) to certain values, a matrix which can be controlled by means of external, preferably digital operating parameters, is connected before the counter in such a way that the characteristic is slidable by means of the memory contents thus obtained and that at a constant final value the same effect arises as in the case of a threshold shift by means of the comparison matrix. 9. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att minnet (10) enbart lagrar stegavsnitt av karakteristikan och att resultat- räknaren (18) återvinner karakteristikan genom addition av avsnitten.Device according to claim 3, characterized in that the memory (10) only stores step sections of the characteristic and that the result counter (18) regains the characteristic by adding the sections.